UA47915C2 - Свинцево-кислотна акумуляторна батарея - Google Patents

Abstract

Свинцево-кислотна акумуляторна батарея містить корпус, закритий у верхній частині кришкою і розділений на відсіки, у яких розташовані акумулятори, з'єднані послідовно за допомогою міжелементних з'єднань. Кожен акумулятор складається з блока різнополярних електродів, розділених сепараторами й електролітом. Електроди складаються з струмовідводів і активної маси, струмовідводи позитивних електродів виготовлені зі свинцево-олов'яно-кальцієвого сплаву з добавками срібла. Активна маса позитивних і негативних електродів покрита фіксуючими шарами з пористого кислотостійкого матеріалу.

Description

мас.буо: 0,5-1,5 Зп, 0,04-0,06 Са, 0,001-0,05 Ад, 0,01-0,05 АЇ, інше свинець; активна маса позитивних і негативних електродів покрита фіксуючими шарами з пористого й кислотостійкого матеріалу.

Струмовідводи акумуляторної батареї, що заявляється, виготовлені з перфорованої стрічки зі свинцевого сплаву. Наявність у сплаві позитивних струмовідводів олова 0,5-1,590 запобігає утворення шару, що пасивує, між струмовідводами й активною масою, що забезпечує високу стійкість електродів до глибоких розрядів і можливість їхній наступного заряду. При меншій кількості олова в сплаві (менш 0,595) утвориться шар, що пасивує, між струмовідводами й активною масою. При більшій кількості олова в сплаві (більші, 595) збільшується час природного "старіння" і затвердіння стрічки з такого сплаву, що веде до збільшення тривалості технологічного процесу виготовлення електродів. Наявність у сплаві позитивних струмовідводів кальцію в кількості 0,04-0,0695 забезпечує гарну механічну міцність струмовідводів, достатню корозійну стійкість їх в умовах високих робочих температур, а також надійне зчеплення з активною масою. Зниження кількості кальцію в сплаві (менш 0,04905) збільшуючи корозійну стійкість, призводить до погіршення механічних властивостей струмовідводів і погіршення зчеплення з активною масою, що скорочує термін служби акумуляторної батареї. Збільшення кількості кальцію в сплаві (більш 0,0695) знижує корозійну стійкість позитивних струмовідводів. Срібло в кількості 0,001-0,0595 збільшує корозійну стійкість, твердість і міцність струмовідводів. При меншій кількості срібла в сплаві (менш 0,00195) зникає ефект його добавки. Збільшення кількості срібла в сплаві (більш 0,05 95) не призводить до помітного поліпшення якості струмовідводів і економічно недоцільно. Алюміній у кількості 0,01-0,0595 дозволяє скоротити втрати (вигоряння) кальцію при плавленні сплаву, утворити захисний поверхневий шар у розплаві. Наявність алюмінію дає можливість вірогідно контролювати кількість кальцію, що задається, у сплаві, тим самим забезпечуючи властивості, обумовлені кальцієм.

Фіксуючі шари з пористого кислотостійкого матеріалу, що покривають активну масу, підвищують стійкість її до розтріскування й опадання як у процесі виготовлення батареї, так і під час її експлуатації. При цьому матеріал фіксуючих шарів характеризується високою пористістю і повітряною проникністю, добре змочується електролітом - водяним розчином сірчаної кислоти, не перешкоджаючи доступу останнього до активної маси електродів. Висока пористість і повітряна проникність матеріалу фіксуючих шарів створює умови для вільного виходу з пір активної маси газових пухирців, що у невеликих кількостях утворюються в процесі перезаряду.

За наявними у авторів відомостями суттєві ознаки, що пропонуються й характеризують винахід, не відомі в даній галузі техніки, тому винахід відповідає критерію "новизна".

Сутність винаходу, що заявляється, не виникає для фахівця явним чином з відомого рівня техніки.

Сукупність ознак, які характеризують відомий пристрій, не забезпечує досягнення нових властивостей і тільки наявність відрізняльних ознак дозволяє отримати новий технічний результат. Отже, винахід, що пропонується, відповідає критерію "винахідницький рівень".

Запропоноване технічне рішення може бути використане при виробництві свинцево-кислотних акумуляторних батарей.

На фіг.1 зображена свинцево-кислотна акумуляторна батарея, що заявляється. На фіг.2 зображений електрод цієї батареї.

Свинцево-кислотна акумуляторна батарея містить корпус (1), закритий у верхній частиш кришкою (2), до якої може кріпитися ручка для перенесення. У кришці пророблені заливальні отвори, що загвинчуються пробками (3). Батарея, що заявляється, може бути укомплектована оптичним детектором (4) рівня електроліту і ступеня зарядженості батареї що виконаний у виді пробки заливального отвору та переставляється по акумуляторах. Батарея, що заявляється, може бути також укомплектована пристроями вибухобезпечності (5), розташованими на виходах газовідвідного каналу. Електроди (6) батареї, що заявляється, складаються зі струмовідводів (7), виготовлених з перфорованої стрічки зі свинцево-олов'яно- кальцієвого сплаву з добавками срібла й алюмінію й активної маси (8). Активна маса позитивних і негативних електродів покрита фіксуючими шарами (9) з пористого кислотостійкого матеріалу.

Оптичний детектор (4) рівня електроліту і ступеня зарядженості батареї, який переставляється по акумуляторах, загвинчується в процесі зборки батарей в один із заливальних отворів. Споживач при необхідності може змінити його положення.

Пристрої вибухобезпечності (5) встановлюються в процесі зборки батареї на виходах газовідвідного каналу. Як активний елемент цього пристрою використовується диск відомого типу з пористого гідрофобного матеріалу, що дозволяє газам виходити назовні, затримує краплі й аерозолі електроліту і перешкоджає проникненню усередину батареї полум'я та іскор, що, можливо, є присутнім у зовнішньому середовищі, а також виключає попадання пилу.

Фіксуючі шари (9) з пористого кислотостійкого матеріалу, що покривають електрод із двох сторін, вдавлюються в активну масу в процесі намазування пластин. Характеристики фіксуючого шару, що рекомендуються: товщина 0,04-0,06бмм, щільність 10-20г/м7.

Виготовлення у виробничих умовах досвідченої партії акумуляторних батарей, що заявляються, показало, що активна маса позитивних і негативних електродів надійно захищена фіксуючими шарами від розтріскування й опадання.

Проведені в лабораторних умовах іспити досвідченої партії свинцево-кислотних акумуляторних батарей, що заявляються, підтвердили підвищену корозійну стійкість струмовідводів в умовах високих робочих температур, малі утрати води при перезаряді (не більш 0,Зг/А"год), а також тривалий термін служби при циклуванні з глибоким розрядом.

Таким чином, за рахунок зміни хімічного складу сплаву струмовідводів і зроблених конструктивних змін, досягається надійне зчеплення активної маси електродів зі струмовідводами, запобігання активної маси від розтріскування й опадання. Це дозволяє збільшити термін служби свинцево-кислотної акумуляторної батареї при збереженні всіх переваг батареї-прототипу.

; оо в с.

У ХХ ча де що» р зх хожКХ іш Шк о сек х й ха З їх Є Й шо Ще шк Би Я т Й З І і я

ЕЕ Кай к- ник ся ми дент зачин ї Я а кт. Є т не і ре Ш -- сей о й й з З пек ет. : де й |. шк й рей -е й Як: а ре Шк я дет рай а шк , й ди о в во і-й ме де а й в

Ше в Й шк В І рей Я -е т й сх з й я и З р й ек Як й ра и НК щ я .

І і; й я ка дет Й с І ж ях й; ? І й й бою, вк ди - Мой вд й я ск, й кх де - рай |! ва се щеь й у дк ї как с ДИ це о МКК КТК Мах МУ ОО КЕ Ще

Й і у ОК Ин

І Й с ох шу е г Пет ОХ сх М я !

Й с м Е / о ЗЕ ТОК КИ й

Т с кт

Не; ТЕНи ОА ОА п ще й ТК : . СУСЕ хх с а й вк о ОК КУ КО Ви г п. й

Ше Ша г. 5 г. о: ре і - Ше о о о З І. і Ше. що о о я к н ЯЗ я хе: о я в - й зе х її

Ка ва и ке т

Фнгї о и же о ли Мо й й х в !

Фіг2